Аккумулирование солнечной энергии в фундаменте

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Анатолий Васильевич Надденный успешно применяет в строительстве экодомов свою систему "очаг"



· теплоэнергетическая система "Очаг", работающая на всех видах топлива (с возможностью готовить пищу по традиционным русским рецептам) обеспечивает рекуперацию тепловой энергии, утилизацию и аккумулирование тепловой энергии солнца, систему горячего водоснабжения (ГВС);
· облегчённый фундамент, утеплённый по всему периметру, с дренажной системой;
· аккумулятор тепловой энергии и овощехранилище 10–15 м2 с холодильной камерой 2,5–5 м3, встроенные в подвальном пространстве;

 

@SurfEver, Согласен со всем, что на видео, хотелось бы знать как у него устроен аккумулятор тепла, понравился дешёвый утеплитель фундамента, всем скептикам полезно посмотреть, предлагаемая мной система обеспечивает приток свежего воздуха при работе коллектора.

 

Тонкости не раскрываются, технология продаётся. На фотографиях строек которые можно найти в сети, кое что видно по системе закачки теплого воздуха под дом.

Вообще рекомендую посмотреть ещё передачи с участием Надденова, прочитать его статьи, найти фотографии строек. Кто живет рядом с построенными объектами пообщайтесь с хозяивами, узнайте их мнение.

Лично я считаю, что строитель с огромным опытом А. В. Н. мудро использует опыт предков и его решения очень интересны с точки зрения экономичности и экологичности.

 

@SurfEver, На фото трубы для воздуха, а я бы засыпал всё крупной щебёнкой, а вдоль стен сделал закрываемые выходы для воздуха, чтобы воздух отдавал тепло прямо в щебень, сверху щебень засыпать песком.

 

@Devial, там все трубы засыпаются песком, остается только в северной части погреб менее утепленный и в центре отопительная система, тепло которой подогревает естественно пол первого этажа и рассеяное тепло поглощается так же песчаным ТА. Из под крыши идет накачка теплым воздухом. Вентялиция и тепловые трубы образуют рекуперативную систему.

Разумеется при высоком цоколе можно на южной стороне добавить солнечную завалинку-отмостку с хотбоксами для дополнительного обогрева внешнего периметра фундамента. Замечательно реализуется в круглом доме

 

Ролик об энергоэффективном доме и системе "очаг" Надденова.

 

@SurfEver, Существует один неожиданный момент при прокачивании воздуха по трубам, на фото видно, большое количество труб по которым воздух расходится по разным направлениям. При первом запуске своей системы я обнаружил такой эффект, при температуре в 45 град. на входе канального вентилятора малой производительности на вертикальной трубе рядом с вентилятором труба была очень тёплой, а внизу у пола уже нет, сначала я не мог понять почему, но потом нашёл объяснение: около вентилятора есть турбулентность и от этого стенка легче нагревается, дальше поток становится ламинарным, то есть пограничные к стенке слои воздуха имеют малую скорость, основная масса воздуха, а значит и переносимая энергия не контактирует со стенкой и слабо её нагревает, если по трубам будет ламинарный поток, то они будут слабо нагреваться и может оказаться на выходе останется много тёплого не отдавшего энергию воздуха. Как видно на фото турбулентность скорее всего будет рядом с боковыми отводами, а на прямых участках скорее всего будет ламинарное течение, поэтому трубы будут слабо нагреваться. Всё это относится и к тепловым насосам. Необходимо, чтобы путь воздуха имел много изломов, чтобы повысить турбулентность потока. Если же воздух выпускать непосредственно в крупный щебень, то вся энергия будет поглощаться. Второй момент, горизонтальные трубы должны иметь много отверстий снизу, чтобы стекал конденсат в грунт, и вообще, я бы сделал все трубы дырявыми и всё засыпал крупной щебёнкой.

 

Воздух нужно обязательно очищать от пыли, так как в противном случае щели между камнями в галечном ТА забьются пылью и теплопередача резко упадет.
А сколько пыли в воздухе можно наглядно увидеть заглянув в воздуховод в квартире.

 

@Devial, а у вас есть возможность проверить экспериментально предложение с крупной щебёнкой?
А потом и в массы запустить техническое решение.
@Николай 1, это решение уже лежит в области инженерии, а инженерам нужно только поставить задачу .

 

@Бородян, Для этого надо построить новый дом, для меня нереально.

 

@Devial, ну может баня .

 

Баня уже есть

 

Добавлю еще немного фотоматериала об аккумулировании тепла в доме.
Проект Юрия Ажичакова из Северобайкальска, который строит солнечный энергоэффективный восьмиугольный дом с водным ТА (кажется кубов на 30).

 

@Devial, Благодарствую. Ваша философия мне по духу. Идея замечательна. Те ценности в реализации, на которых заостряете внимание разделяю. В общем-то я пришел к тем же взглядам концептуально, не думая о конкретно идее воздушного СК.
Меня занимала тема конструкции твердотопливных дровяных печей. Пришел к выводу, что один из сильнейших их недостатков - предел по возможному остужению газов. Ниже 80-120 градусов начинается проблема активного выпадения конденсата в воздуховодах и их сильное зарастание сажей, налипающей на влажные стенки воздуховодов и труб. А учитывая, что в дровах от 30 до 50% воды + она дополнительно частично образуется при сгорании углеводородов, то если эта вода не будет выводится в виде пара, то печка просто превратится в машину для "отжима" дров и получения воды. Таким образом основная проблема потери КПД каменными печами в том, что они работают подобно паровому котлу, заставляющему вскипать десятки килограмм жидкости в сутки, и выплевывая получившийся пар бездарно в атмосферу. Взвесив китайский и корейский опыт по созданию печей типа Ондоль, я сделал вывод, что если дом строится с ноля, то можно сделать следующее: Подполье теплоизолировать по периметру. Пол первого этажа сделать монолитной бетонной плитой с проложенными в ней PEX-трубами на манер теплого пола.
Установить в любом месте любой конструкции твердотопливную печь. Но газы, которые должны выходить в небо завернуть в подполье - под эту плиту. Температура газов на выходе печей как правило не более 120 градусов. Поэтому проблемы с локальным растрескиванием бетонной плиты легко избежать, сделав дополнительные рассеиватели. В подполье, при соприкосновении с бетонным перекрытием и холодным грунтом будет активно идти конденсация пара с высвобождением громадного количества энергии. Которая в конечном итоге поднимется вверх - к плите, и будет греть пол первого этажа. Помимо этого по трубам, замурованным в плиту можно разносить тепло теплоносителем по всему дому и по полам смежных помещений, включая обычный циркуляционный насос. Окончательно остывшие и отдавшие подполью всю копоть газы можно выводить на улицу принудительно, или через не дорогую высокую пластиковую трубу. К примеру - канализационную. Расчеты тяги показали, что даже при незначительном (около 10 градусов) перепаде температур между окружающим воздухом и воздухом, выходящим из подполья, можно получить не плохие значения естественной тяги при общей высоте трубы около 6 метров, и отказаться от необходимости использовать принудительную вытяжную вентиляцию. Таким образом обычная дровяная печь превращается в подобие конденсационного котла с КПД более 100%! + получаем вдовесок максимально комфортную систему обогрева теплыми полами, не затратив на нее дополнительно ничего! Вот такой в голове был концепт для реализации. И я планирую первый эксперимент по его осуществлению сделать в виде постройки бани.
Теперь наталкиваюсь на Вашу тему по воздушному СК и изумляюсь. Опять созвучные идеи. Вот мои мысли о прочитанном.
1. Тем, кто сомневается: я работал в компании Rehau в отделе Внутренних инженерных систем. Проходил обучение и знаю тему обогрева поверхностей, тепловых насосов и прочих современных технологий из первых уст, потому как имел сам громадный объем обучения в этой компании. Так вот, если Вы посмотрите на такие системы, как системы снеготаяния и системы обогрева футбольных полей от этой компании, то обнаружите, что подстилающих подушек из утеплителя между трубами и грунтом в них не делается. Произведенными в компании Расчетами доказно, что в грунт на глубину рассеивается не более 5% от всего тепла, которое подается в систему. Т. е этими потерями можно пренебречь и нижнюю часть теплоаккумулирующего слоя грунта не теплоизолировать. Рассеяние в стороны имеет место быть и оно не малое. Поэтому периметр нагреваемого участка грунта, безусловно, нужно как следует изолировать. И поглубже
2. Замечательная идея с пластиковыми баклажками! У меня тоже руки чешутся использовать воду для тепловой аккумуляции из-за её уникально большой теплоемкости. Но вот когда прикидывал нужный на год объем воды, то как-то отпало желание мечтать о 70-тонных ёмкостях-резервуарах для воды. Очень накладно и сложно с инженерной точки зрения. А вот баклажки пластиковые - дармовые. За пару лет не спешно можно насобирать вагон и целую тележку. Заполнить водой и пересыпать песком. Лет на 100 их хватит! Гениальное решение!
3. Прочитав эту тему, оценив наработки автора, взвесив простоту, дешевизну и крайнюю эффективность воздушного коллектора в сравнении с жидкостным, понимаю, что смысла в жидкостном по сути нет. Всё надежно и эффективно в предлагаемой автором схеме. И нет причин усложнять.
4. По поводу сотового поликарбоната и опасений Николая. Думаю, он видел тот самый случай, когда сотовый ПК был закреплен не той стороной - пленкой, защищающей его от УФ лучей он был развернут вовнутрь и просто "сгорел" на солнце. Практически все пластики быстро стареют на солнце. По этой причине по Российским нормам пластиковые трубы систем отопления в домах не должны идти в открытой проводке. Они должны быть защищены от даже случайного попадания на них солнца. Так что пленку защитную сдирать не стоит. Кстати, доля УФ лучей в общем потоке энергии не столь уж и велика. Она с течением дня меняется. Их практически нет утром и вечером. И общее количество тепла, которое они способны передать воздуху - ничтожно. ИМХО, не стоит с ними заморачиваться.
5. Конструктивные дополнения @sad1 по поводу СК одобряю. В них вижу два явных положительных момента. а) Нагретый воздух действительно конвективными потоками будет вовлекаться вовнутрь коллектора и к выходу из него. А холодный скользить вдоль поликарбоната. Таким образом отбирать у поликарбоната максимум тепла и с одной стороны защищая его от перегрева, с другой способствуя увеличению КПД. Но вот только я бы сделал не только подпитку входящим холодным воздухом сверху, но пустил бы подающие каналы с боков, замкнув их снизу. Т. к. с самого верха холодный воздух до низу будет не дотягивать а уходить по малому кругу, ИМХО. б) наклонные пластинки металла - замечательное решение не только как направляющие конвективных потоков, но и отражатели лучистой энергии снова вовнутрь коллектора! Ведь по сути их можно представить как зеркала и развернуть так, что весь свет будет попадать в них - как в ловушку, уходя только вглубь и не имея возможность отразиться обратно по той же линии, по которой вошел! А это означает, что и собственнон излучение (от прогрева металла) этих плоскостей будет направлено не обратно наружу, а друг на друга и отраженные лучи тоже будут уходить только на внутреннюю сторону коллектора. К тому же собственный прогрев пластин от излучения друг на друга будет нейтрализовываться тепловыми потоками воздуха вокруг них, который, снова таки будет уносить тепло именно вовнутрь коллектора - к выходу. Всё это, как я вижу, должно резко снизить обратное паразитное излучение от коллектора наружу и повысить тем самым его КПД!
6. Касательно размещения на чердаке изолированных теплоаккумулирующих масс, разгружающих пиковые температуры... ну, собственно, не совсем понимаю опасений @Devial, по поводу того, что что-то там с баклажками случится. А что с ними там случится? Самолет на них рухнет? PET - бутылка 6 атмосфер держит! Пофигу ей всё. Тем более, солнце ее там не будет разрушать. Опасения на счет протечки нахожу безосновательными. Другое дело, посчитать теплообмен, массу, теплоемкость и потом прикинуть, а стоит ли городить огород? Ведь как заявляет @sad1, что ему нравится, что там всё само... ну, это тоже не совсем так. Ведь всё ж вентилятором он гонет с чердака вниз. Так может сразу разориться на теплостойкий вентилятор да и не забивать себе голову охлаждением на чердаке? Ведь в самом деле на чердаке разумнее греть, а не остужать!
7. Полиэтиленовые пакеты нахожу крайне не надежным вариантом. А закапывание покрышек в подполье, через которее, предполагается будет проходить воздух, после попадая в жилые помещения, нахожу еще и не экологичным.
8. Что по материалу коллекторов и дерева... опасение по поводу того, что сосна сразу потечет смолой. Да и в рот ей компот! Пусть течет! Что плохого то? Смола хорошо пахнет. Не только не токсична, но еще и оказывает антисептический эффект за счет содержащихся в ней смол. Не вижу ни капли проблемы. Просто предусмотреть рассыхание при изготовлении конструкции. И вперд и с песней!

 

КПД печи больше 100% не бывает.

Именно для того, что бы избежать выпадения конденсата внутри трубы и стараются поддерживать Т газов выше 100 град.
И основная проблема здесь не в том, что труба зарастает сажей, а в том, что нужно так организовать процесс сгорания топлива, что бы топливо сгорало полностью, тогда ни сажи, ни копоти не будет.
И вот только после этого отнимать тепло от уходящих газов до нужного нам уровня.

Для полного сгорания топлива необходимо в топку подавать большое количество воздуха, но именно в этом и кроется "засада", так как на выходе газов из топочной камеры нужно сделать правильный теплообменник, который и отнимет у выходящих газов всё тепло, но при этом и не остановит выход газов из трубы.
А сделать это непросто, так как печь в начале топки и в конце топки имеет разную Т, что как раз и влияет на тягу в трубе.